説明

トレーサビリティが表示されたPBNオーバーコート製品およびPBN製品に対するトレーサビリティ表示方法

【課題】PBN製品に適用可能な新規有用なトレーサビリティ表示手法を提供する。
【解決手段】少なくとも表面2がPBNからなる本体1を製造した後、該本体表面の任意箇所に純化黒鉛でトレーサビリティ表示2を設け、該トレーサビリティ表示を含めた本体表面をPBNオーバーコート3で被覆して、PBNオーバーコート製品4が製造される。PBNオーバーコートの膜厚を700μm以下とすれば、本体表面に表示した製品シリアル番号を読み取るに十分な透明性を与えることができるので、トレーサビリティ表示手法として好適である。黒鉛はPBNの物性に悪影響を与えないので、これを用いて形成されるトレーサビリティ表示が本体PBN表面とPBNオーバーコートとの間に介在しても、PBN製品本来の機能や耐久性を損なわない。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、少なくとも表面が主としてPBN(熱分解性窒化ホウ素)からなるPBN製品に関し、より詳しくは、トレーサビリティが表示されたPBNオーバーコート製品およびPBN製品に対するトレーサビリティ表示方法に関する。
【背景技術】
【0002】
トレーサビリティは対象製品の流通履歴を確認できる追跡性を意味し、食品の安全性を示す指標として食品分野で多用されているほか、近年は工業製品においてもその必要性ないし重要性が認識されている。
【0003】
PBNは、絶縁性・耐熱性・化学的安定性・耐衝撃性などの物性においてきわめて優れており、半導体ウエハの製造に用いる各種のルツボ、金属蒸着用ハースライナー(ルツボ)などに広く用いられている。また、グラファイトなどの導電性材料から所定形状に形成された本体の表面をPBN膜で被覆したPBNコート製品も各種製造・使用されており、ウエハや基板を加熱するためのヒータやこれらを保持する静電チャックなどの用途がある。
【0004】
たとえば、特許文献1には、略カップ形状または略ハット形状に機械加工して得たグラファイト基板の表裏面にCVD(化学的気相蒸着法)法によりPBN絶縁層を形成し、その頂部表面にCVD法によりPG(熱分解性グラファイト)層を形成した後、チャック電極となる所定パターン部分のみを残して他の部分を除去することによりチャック電極を形成し、頂部裏面および側面部の外面の所定箇所にも同様にしてヒータ層を形成し、さらにこれら全体を被覆するようにCVD法によりPBNオーバーコート層を形成してなるヒータ機構付き静電チャックが開示されている。
【0005】
このようなPBN製品についてもトレーサビリティは重要であり、製品ごとにシリアル番号などで製造年月日や製造工場、検査成績などをコンピュータ管理することにより、品質管理、クレーム対応、返品管理、耐用期限管理などに役立てることができる。
【0006】
従来、PBN製品に対するトレーサビリティ表示は、完成したPBN製品の底面などにシリアル番号を手書きまたは刻印することによって行われていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特開2005−142496号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
しかしながら、PBN製品が過酷な条件下で繰り返し使用および洗浄されると、手書きや刻印によるシリアル番号が徐々に不明確になり、視認することが困難になる。
【0009】
ヒータや静電チャックなどのPBNコート製品がウエハ製造工程において使用される場合、製品ロットの異なる製品が混載されることが多く、また、特定のPBN製品がある工程ないしある装置において常に同じ場所で使用されるとは限らない。このため、使用後にPBN製品を取り出したときに、シリアル番号が判読できない状態になっていると、当該PBN製品のトレーサビリティが完全に失われてしまう。
【0010】
また、シリアル番号を刻印することはPBN製品にダメージを与えることになるので、当該製品本来の機能や耐久性を損なうおそれがあり、好ましい手法であるとは言いがたい。
【0011】
したがって、本発明は、従来の手書きや刻印という手法に代えてPBN製品に適用可能な新規有用なトレーサビリティ表示手法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0012】
上記課題を解決するため、請求項1に係る本発明は、少なくとも表面がPBNで形成されてなる本体のPBN表面の任意箇所に黒鉛によるトレーサビリティ表示が設けられ、且つ、このトレーサビリティ表示が設けられたPBN表面が膜厚700μm以下のPBNオーバーコートで被覆され、トレーサビリティ表示がPBNオーバーコートを通して外部から視認可能であることを特徴とする、トレーサビリティが表示されたPBNオーバーコート製品である。
【0013】
請求項2に係る本発明は、少なくとも表面がPBNで形成されてなる本体を製造した後、そのPBN表面の任意箇所に黒鉛でトレーサビリティ表示を設け、該トレーサビリティ表示を有する表面をPBNオーバーコートで被覆し、該PBNオーバーコートの膜厚を700μm以下とすることにより、トレーサビリティ表示がPBNオーバーコートを通して外部から視認可能とすることを特徴とする、PBN製品に対するトレーサビリティ表示方法。
【発明の効果】
【0014】
本発明によれば、PBNオーバーコート製品の本体PBN表面の所定箇所に設けたトレーサビリティ表示が、該PBN表面に形成されるPBNオーバーコートで被覆されているので、繰り返し使用されてもトレーサビリティ表示が失われることがない。
【0015】
また、黒鉛はPBNの物性に悪影響を与えないので、これを用いて形成されるトレーサビリティ表示が本体PBN表面とPBNオーバーコートとの間に介在しても、PBN製品本来の機能や耐久性を損なわない。
【0016】
PBNオーバーコートの膜厚を700μm以下とすることにより、本体PBN表面に設けたトレーサビリティ表示を読み取り可能な透明性を有することができる。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図1】本発明によりトレーサビリティが表示されたPBNオーバーコート製品を製造する工程を示すフロー図である。
【図2】本発明によるトレーサビリティが表示されたPBNオーバーコート製品の一例を示す断面図である。
【図3】本発明によるトレーサビリティが表示されたPBNオーバーコート製品の他例を示す断面図である。
【図4】本発明の実施例においてPBNオーバーコートの膜厚を300μmとして製造したPBNオーバーコート製品の製品シリアル番号(トレーサビリティ表示)の視認状態を示す写真データ図である。
【図5】本発明の実施例においてPBNオーバーコートの膜厚を500μmとして製造したPBNオーバーコート製品の製品シリアル番号(トレーサビリティ表示)の視認状態を示す写真データ図である。
【図6】本発明の実施例においてPBNオーバーコートの膜厚を700μmとして製造したPBNオーバーコート製品の製品シリアル番号(トレーサビリティ表示)の視認状態を示す写真データ図である。
【図7】本発明の実施例においてPBNオーバーコートの膜厚を900μmとして製造したPBNオーバーコート製品の製品シリアル番号(トレーサビリティ表示)の視認状態を示す写真データ図である。
【図8】本発明によるトレーサビリティが表示されたPBNオーバーコート製品のさらに別の例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0018】
図1は、本発明によりトレーサビリティが表示されたPBNオーバーコート製品を製造する工程を示すフロー図である。
【0019】
まず、PBN製品を製造する(S1)。このPBN製品は少なくとも表面が主としてPBNで形成されているものであり、PBNの無垢材であっても良いし、たとえばPGなどの基材の表面をCVD法などを用いてPBNコーティングしたPBNコート製品であっても良い。
【0020】
次に、S1で製造されたPBN製品をマンドレルから取り外し、その表面の目立たない箇所、たとえば底面などに、当該製品のトレーサビリティを示す製品シリアル番号などを表示する(S2)。この表示には、製品のPBN表面および次のS3でコーティングされるPBNオーバーコートの物性に影響を与えないよう、黒鉛、好ましくは純化黒鉛を用いる。
【0021】
次に、トレーサビリティが表面に表示されたPBN製品の該トレーサビリティ表示面を含む面(好ましくは全面)にCVD法などを用いてPBNコーティングしてPBNオーバーコートを形成する(S3)。このとき、PBNオーバーコートの膜厚が700μm以下となるように成膜条件をコントロールすることにより、PBN表面に形成したトレーサビリティ表示を読み取り可能な透明性を与えることができる。
【0022】
したがって、このようにして製造されたPBNオーバーコート製品(S4)にあっては、その本体のPBN表面とPBNオーバーコートとの間に設けられたトレーサビリティ表示がPBNオーバーコートを通して外部より読み取ることができるので、長期間の繰り返しの使用によってもトレーサビリティ表示が失われることがない。トレーサビリティ表示は黒鉛を材料とするので、PBNからなる本体表面およびPBNオーバーコートの物性や機能を何ら阻害しない。
【0023】
図2および図3は、本発明によるトレーサビリティが表示されたPBNオーバーコート製品を例示するものであり、図2はプレート状に形成されたPBNオーバーコート製品4を示し、図3はカップ形状を有するハースライナーとして形成されたPBNオーバーコート製品4を示す。以下に、図3に示すPBNオーバーコート製品4の製造方法の一例を説明するが、図2に示すPBNオーバーコート製品4も同様にして製造することができることは明らかである。
【0024】
所定形状のマンドレルに熱CVD法によりPBNを蒸着させてPBN本体1を製造する。より詳しくは、ハースライナー用マンドレルを電気炉内に設置し、真空ポンプを接続して炉内を1Torr以下に減圧した後、ここに三塩化ホウ素(BCl)1.0リットル/minおよびアンモニアガス(NH)3.0リットル/minをキャリアガスとともに導入し、1900℃で20時間反応させる。
【0025】
このPBN本体1をマンドレルから取り外し、その底面に、純化黒鉛製のペンでトレーサビリティを示す製品シリアル番号2を描く。製品シリアル番号2は、数字抜きされている市販の製図用テンプレートを用いて表示すると良い。
【0026】
次いで、この製品シリアル番号2が表示されたPBNハースライナー本体1の全表面(表裏面)に、前述と同様の熱CVD法によりPBNを蒸着させてPBNオーバーコート3を形成して、図2に示すPBNオーバーコート製品4を得る。
【0027】
このPBNオーバーコート製品4において、PBN本体1の表面に施された製品シリアル番号2はPBNオーバーコート3を通して外部から視認可能であり、繰り返しの使用によっても十分に読み取ることができるので、トレーサビリティ表示としての有効性を維持する。この観点から、PBNオーバーコートの膜厚は700μm以下が好ましく、より好ましくは500μm以下である。また、黒鉛による製品シリアル番号2は、PBN本体1やPBNオーバーコート3の物性や機能を損なわない。
【0028】
以下に実施例を挙げて本発明を詳述する。
【実施例1】
【0029】
所定形状のマンドレルに熱CVD法によりPBNを蒸着させてPBNオーバーコート製品を製造した。より詳しくは、ハースライナー用マンドレルを電気炉内に設置し、真空ポンプを接続して炉内を1Torr以下に減圧した後、ここに三塩化ホウ素(BCl)1.0リットル/minおよびアンモニアガス(NH)3.0リットル/minをキャリアガスとともに導入し、1900℃で20時間反応させた。得られたPBNハースライナー本体1の壁厚は1mmであり、内径が70mm、外径が72mmのカップ形状を有する。
【0030】
このPBNハースライナー本体1をマンドレルから取り外し、その底面に、純化黒鉛製のペンでトレーサビリティを示す製品シリアル番号2を描いた。製品シリアル番号2は、上段に共通の数字列「23456」を表示すると共に下段にはPBNオーバーコート3の膜厚(下記参照)を示す数字列として「01」〜「04」を表示するものとし、数字抜きされている市販の製図用テンプレートを用いて表示した。
【0031】
次いで、この製品シリアル番号2が表示されたPBNハースライナー本体1の全表面(表裏面)に、前述と同様の熱CVD法によりPBNを蒸着させてPBNオーバーコート3を形成して、図2に示すPBNオーバーコートPBNハースライナー4(PBNオーバーコート製品)を得た。このとき、PBNオーバーコート3の膜厚が300μm、500μm、700μmおよび900μmの4通りとなるように成膜条件をコントロールし、これらを識別するために上述したように製品シリアル番号の下段に数字列「01」〜「04」をあらかじめ本体底面に表示した。
【0032】
このようにして製造された4種類のPBNオーバーコートPBNハースライナー4について、製品シリアル番号が鮮明に読み取れるか否かを外部からの肉眼視によって観察した。その結果を下記表1および図4〜図7に示す。
【0033】
【表1】

【0034】
この結果から、従来は不透明であると認識されてきたPBN膜であるが、PBNオーバーコート3の膜厚を700μm以下とすれば、本体表面に表示した製品シリアル番号を読み取るに十分な透明性を与えることができ、トレーサビリティ表示手法として好適であることが判明した。PBNオーバーコートの膜厚が900μmの場合は、製品シリアル番号が薄く透けて見えるものの数字を判別できない程度に透明性が低下するので、PBNオーバーコートの膜厚の上限値を700μmとする。より好適な上限値は500μmである。なお、PBNオーバーコート3の膜膜を700μmとした場合の製品シリアル番号の視認状態を示す写真データである図6では、必ずしも製品シリアル番号が十分に読み取れないように見られるが、実際の目視では製品シリアル番号を十分に読み取ることができるものであった。
【0035】
なお、基材の表面にPBN膜をコーティングしてなるPBNコート製品に本発明を適用する場合は、基材の種類によってトレーサビリティ表示を施す工程順ないし位置を変えることが好ましい。
【0036】
すなわち、PBN基材の表面をPBN膜でコーティングした構成を有するPBN基材/PBNコート製品の場合は、CVD法などでPBN基材を成形した後にこれを一旦マンドレルから取り出し、その表面の任意箇所にトレーサビリティ表示を施した後に、再びCVD法などでPBN膜をコーティングする工程順で製造することが好ましい。言い換えれば、PBNコート製品の製造工程中でトレーサビリティ表示を施せば良い。この場合は、製品のPBN膜それ自体が同時に本発明のPBNオーバーコート3としての機能を果たすものとなり、図2,図3と同様の構成を有する。
【0037】
これに対し、グラファイト(PGを含む)を基材とするPBNコート製品の場合は、グラファイト基材の表面に黒鉛によるトレーサビリティ表示を施しても目視確認することができないので、常法によりグラファイト基材/PBNコート製品を製造した後に、このPBNコートの表面の任意箇所にトレーサビリティ表示を施した上で、CVD法などでPBNオーバーコートを形成する。この場合の構成例(プレート状のPBNオーバーコート製品9)が図8に示され、グラファイト基材5の表面にPBN被膜6を形成したグラファイト基材/PBNコート製品の底面にトレーサビリティ表示7が施され、このトレーサビリティ表示面を含む全面にPBNオーバーコート8が形成されている。
【符号の説明】
【0038】
1 本体
2 製品シリアル番号(トレーサビリティ表示)
3 PBNオーバーコート
4 PBNオーバーコート製品
5 グラファイト基材
6 PBN被膜
7 製品シリアル番号(トレーサビリティ表示)
8 PBNオーバーコート
9 PBNオーバーコート製品

【特許請求の範囲】
【請求項1】
少なくとも表面がPBNで形成されてなる本体のPBN表面の任意箇所に黒鉛によるトレーサビリティ表示が設けられ、且つ、このトレーサビリティ表示が設けられたPBN表面が膜厚700μm以下のPBNオーバーコートで被覆され、トレーサビリティ表示がPBNオーバーコートを通して外部から視認可能であることを特徴とする、トレーサビリティが表示されたPBNオーバーコート製品。
【請求項2】
少なくとも表面がPBNで形成されてなる本体を製造した後、そのPBN表面の任意箇所に黒鉛でトレーサビリティ表示を設け、該トレーサビリティ表示を有する表面をPBNオーバーコートで被覆し、該PBNオーバーコートの膜厚を700μm以下とすることにより、トレーサビリティ表示がPBNオーバーコートを通して外部から視認可能とすることを特徴とする、PBN製品に対するトレーサビリティ表示方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【公開番号】特開2013−32579(P2013−32579A)
【公開日】平成25年2月14日(2013.2.14)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2012−114086(P2012−114086)
【出願日】平成24年5月18日(2012.5.18)
【出願人】(000221111)モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社 (257)
【Fターム(参考)】